3. Архитектура и структура операционных систем: Вычислительный процесс, дескриптор процесса, диспетчер задач, поток.

Для реализации «мулътизадачности» было введено понятие «легковесных» процессов, которые в настоящее время получили названия потоки или треды (нити). Понятие процесс в плоскости ОС подчеркивает их обособленность:

• у каждого процесса свое виртуальное адресное пространство;

• каждому процессу выделяются свои ресурсы - файлы, семафоры и т.д.

Дескриптор процесса должен содержать поля, описывающие тем или иным способом ресурсы, выделенные этому процессу.

Один из основных модулей операционной системы - диспетчер задач - переводит процессы в одно из состояний в зависимости от того, доступен тот или иной ресурс или не доступен. И поскольку в мультизадачной системе любой процесс содержит хотя бы один поток, то потоку (то есть задаче) ставится в соответствие дескриптор задачи, в котором сохраняется контекст этих вычислений.

Поток - независимый поток команд процессора, выполняемый в контексте некоторого процесса. Все, что не относится к потоку управления (виртуальная память, дескрипторы открытых файлов и т.д.), остается в общем контексте процесса. Объекты, которые харак­терны для потока управления (регистровый контекст, стеки разного уровня и т.д.), переходят из контекста процесса в контекст потока.

БИЛЕТ №8

1. Общие понятия распределенных систем: Понятие и характеристики распределенных систем, схемы объединения автономных систем в вычислительные сети.

Распределенная система - это набор независимых компьютеров, представляющийся их пользователям единой объединенной системой

характеристики распределенных систем:

• от пользователей скрыты различия между компьютерами и способами связи между ними;

• пользователи и приложения единообразно работают в рас­пределенных системах, независимо от того, где и когда проис­ходит их взаимодействие.

Облегчение доступа пользователям к удаленным ресурсам и регулирование процесса совместного использования этими ресур­сами, является основной задачей распределенных систем. Распреде­ленные системы должны обладать такой степенью виртуализации, при которой они будут представляться пользователям и приложе­ниям в виде единой компьютерной системы. При этом должна быть реализована прозрачность доступа к ресурсам различных компью­теров в сети, призванная скрыть разницу в представлении данных и способах доступа к ресурсам.

С етевые операционные системы выглядят значительно при­митивнее распределенных, т.к. они не обеспечивают полного пред­ставления единой системы. В сетевых операционных системах для того чтобы задействовать ресурсы другого сетевого компьютера, пользователи должны знать о его наличии и уметь это сделать. Ка­ждая машина в сети работает под управлением своей локальной операционной системы, отличающейся от операционной системы автономного компьютера наличием дополнительных сетевых средств (программной поддержкой для сетевых интерфейсных уст­ройств и доступа к удаленным ресурсам), но эти дополнения суще­ственно не меняют структуру операционной системы. Сетевые опе­рационные системы не нуждаются в том, чтобы аппаратура, на ко­торой они функционируют, была гомогенна и управлялась как еди­ная система. Например, они могут для разнообразных однопроцессорных систем, рис. 37. Машины и их операционные системы могут быть разны­ми, но все они должны быть объединены сетью. Кроме того, сетевая операционная система позволяет пользователям обращаться к служ­бам, расположенным на конкретном компьютере.